他们的研究对于许多新兴应用而言可能是有价值的，尤其是电动汽车和用于风能和太阳能等可再生能源的电网级储能。
作者Mark Hersam说：“ LIB中的大多数降解机制都发生在与电解质接触的电极表面上。” “我们试图了解这些表面的化学性质，然后制定使降解最小化的策略。”
研究人员选择表面化学表征作为识别和最小化NCA（镍，钴，铝）纳米颗粒合成过程中残留的氢氧化物和碳酸盐杂质的策略。他们意识到，LIB正极表面首先需要通过适当的退火来制备，该过程是将正极纳米颗粒加热以去除表面杂质，然后通过原子层厚度的石墨烯涂层将其锁定为所需的结构。
石墨烯涂覆的NCA纳米粒子被配制成LIB正极，显示出最高的电化学性能，包括低阻抗，高倍率性能，高体积能量和功率密度以及长循环寿命。石墨烯涂层还充当电极表面和电解质之间的屏障，从而进一步提高了电池寿命。
尽管研究人员认为单独使用石墨烯涂层足以改善性能，但他们的研究结果表明，在应用石墨烯涂层之前，对正极材料进行预退火以优化其表面化学性质非常重要。
虽然这项工作集中在富镍的LIB阴极上，但该方法可以推广到其他能量存储电极，例如钠离子或镁离子电池，这些电极结合了具有高表面积的纳米结构材料。因此，这项工作为实现高性能，基于纳米粒子的储能设备建立了一条清晰的道路。
Hersam说：“我们的方法还可用于提高LIB和相关储能技术中负极的性能。” “最终，您需要同时优化正极和负极，以实现最佳的电池性能。”
